(57)【要約】  移動距離に誤差を生じることなく、移動平均フィルタの平均時間を任意の値に切り換えることが可能な指令生成装置を得る。  電動機への速度指令を出力する速度指令生成手段（１）と、速度指令の移動平均を計算する移動平均フィルタ（３）と、移動平均フィルタの平均時間を変更する指示を受け、速度指令に基づき、目標移動距離と変更した平均時間に基づいて算出される移動距離との差分を移動距離補正量として演算する移動距離補正量演算手段（５）と、移動距離補正量を用いて、移動距離補正量に応じた速度補正値を演算する速度補正値演算手段（６）と、を備え、速度補正値を速度指令の移動平均に加算して、電動機の位置決め制御における動作指令とする。
2011101915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機により駆動される機械を目標移動距離だけ移動させるための速度指令を生成する速度指令生成手段と、
前記速度指令を入力し、所定の平均時間における前記速度指令の移動平均を計算して、前記電動機の位置決め制御における動作指令を表す移動平均速度指令として出力する移動平均フィルタと、
前記平均時間を変更する指示を前記移動平均フィルタに出力する平均時間変更手段と、
前記平均時間を変更する指示を受け、前記速度指令に基づいて、前記目標移動距離と変更した平均時間に基づいて算出される移動距離との差分を移動距離補正量として演算する移動距離補正量演算手段と、
前記移動距離補正量に応じた速度補正値を、前記移動距離補正量を用いて演算する速度補正値演算手段と、を備えると共に、
前記移動平均速度指令に前記速度補正値を加算したものを、前記電動機の位置決め制御における動作指令とすることを特徴とする指令生成装置。
【請求項２】
電動機により駆動される機械を目標移動距離だけ移動させるための速度指令を生成する速度指令生成手段と、
所定の平均時間における入力した指令の移動平均を計算して、前記電動機の位置決め制御における動作指令を表す指令として出力する移動平均フィルタと、
前記平均時間を変更する指示を前記移動平均フィルタに出力する平均時間変更手段と、
前記平均時間を変更する指示を受け、前記速度指令に基づいて、前記目標移動距離と変更した平均時間に基づいて算出される移動距離との差分を移動距離補正量として演算する移動距離補正量演算手段と、
前記移動距離補正量に応じた速度補正値を、前記移動距離補正量を用いて演算する速度補正値演算手段と、を備え、
前記移動平均フィルタは、前記速度指令と前記補正速度値を加算した補正速度指令を入力し、所定の平均時間における前記補正速度指令の移動平均を計算して、前記電動機の位置決め制御における動作指令を表す移動平均補正速度指令として出力することを特徴とする指令生成装置。
【請求項３】
電動機により駆動される機械を目標移動距離だけ移動させるための速度に関する指令を生成する速度指令生成手段と、
前記速度に関する指令を入力し、所定の平均時間における前記速度に関する指令の移動平均を計算して、前記電動機の位置決め制御における動作指令を表す移動平均速度指令として出力する移動平均フィルタと、
前記平均時間を変更する指示を前記移動平均フィルタに出力する平均時間変更手段と、
前記平均時間を変更する指示を受け、前記速度に関する指令に基づいて、前記目標移動距離と変更した平均時間に基づいて算出される移動距離との差分を移動距離補正量として演算し、前記移動距離補正量を前記速度指令生成手段に出力する移動距離補正量演算手段と、を備え、
前記速度指令生成手段は、前記速度に関する指令として、前記機械を前記目標移動距離だけ移動させるための速度指令を生成するとともに、前記移動距離補正量が入力されると、前記目標移動距離に前記移動距離補正量を加算した補正目標移動距離だけ前記機械を移動させるための移動距離補正済速度指令を生成することを特徴とする指令生成装置。
【請求項４】
前記移動距離補正量演算手段は、過去から現在までの前記速度生成手段から出力される指令に対する累積和平均値に基づき、前記移動距離補正量を算出することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の指令生成装置。
【請求項５】
前記移動距離補正量は、前記累積和平均値を、前記移動平均の平均時間変更前と後のそれぞれの平均時間に対して計算し、これらの累積和平均値の差に基づき前記移動距離補正量を算出することを特徴とする、請求項４に記載の指令生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動機の位置決め制御における動作指令を生成する指令生成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動機の位置決め制御は、工作機械やその他の産業用機械を駆動制御する方法として広く用いられ、電動機により駆動される機械を、振動させることなく、高速に動作させ、正しく位置決めすることが求められている。この要求を実現するための一つの方法として、電動機の位置決め制御における動作指令を生成する指令生成装置に移動平均フィルタが用いられることが多い。動作指令を移動平均フィルタに通すことにより、動作指令が滑らかになり、機械の振動を低減することができる。【０００３】
その反面、移動平均フィルタを用いると動作時間が長くなると言う問題がある。振動抑制効果を高めるには移動平均フィルタの平均時間を長くする必要があるが、平均時間を長くする程、動作時間は長くなる。逆に、平均時間を短くすると動作時間は短くなるが、振動抑制効果は低減する。【０００４】
機械振動の低減と動作時間の短縮を両立するには、移動平均フィルタの平均時間を動作途中で切り換えるのが有効である。例えば、「動作開始時は平均時間を短くして動作の立ち上がりを速くし、停止時は平均時間を長くして滑らかに停止して残留振動を低減する。」あるいは逆に、「動作開始時は平均時間を長くして滑らかに始動することで動作中の振動を低減し、停止時は平均時間を短くして短時間で停止させる。」などである。【０００５】
位置決め制御に用いられる指令生成装置は、動作指令として速度指令を生成するのが一般的であり、移動平均フィルタの処理も速度指令に対して行われる。移動平均フィルタの出力を積分したものが電動機により駆動される機械の移動距離となるが、移動平均フィルタの平均時間を単純に切り換えるだけでは、平均時間を変更した後の移動平均フィルタの出力を積分して求めた移動距離が目標とする移動距離と一致しなくなり、電動機により駆動される機械を正しく位置決めできなくなるという問題があった。【０００６】
このような問題を解決するため、従来の指令生成装置においては、位置決め動作中に、切り換え前の平均時間の移動平均フィルタの演算と切り換え後の平均時間の移動平均フィルタの演算とを両方同時に実行している。そして、移動平均フィルタの移動平均時間の変更において、最初の第１移動平均時間から、別途、第１移動平均時間とは異なる第２移動平均時間に緩やかに変更するために、フィルタリング中に第１移動平均時間のフィルタ出力積算値と第２移動平均時間のフィルタ出力積算値との差を減速等の変化時に補間している。（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１６３１１３号公報（第４−５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の指令生成装置では、当初の平均時間での移動平均フィルタの演算と、変更予定の平均時間での移動平均フィルタの演算を、２つの移動平均積算手段を用いて同時に実行するため、２つの移動平均フィルタの演算を電動機の動作開始時から行う必要があり、変更予定の平均時間を動作開始時に確定しておく必要があった。従って、平均時間を電動機の動作中に任意の値に変更することが出来ないと言う問題があった。
また、平均時間をより多くの値に変更するためには、変更する数に応じた複数の移動平均フィルタが必要になるという問題があった。【０００９】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、複数の移動平均フィルタを設けることなく、移動平均フィルタの平均時間を電動機の動作中に任意の値に変更することができ、かつ、電動機により駆動される機械を正しく位置決めさせることが可能な指令生成装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る指令生成装置は、電動機により駆動される機械を目標移動距離だけ移動させるための速度指令を生成する速度指令生成手段と、前記速度指令を入力し、所定の平均時間における前記速度指令の移動平均を計算して、前記電動機の位置決め制御における動作指令を表す移動平均速度指令として出力する移動平均フィルタと、前記平均時間を変更する指示を前記移動平均フィルタに出力する平均時間変更手段と、前記平均時間を変更する指示を受け、前記速度指令に基づいて、前記目標移動距離と変更した平均時間に基づいて算出される移動距離との差分を移動距離補正量として演算する移動距離補正量演算手段と、前記移動距離補正量に応じた速度補正値を、前記移動距離補正量を用いて演算する速度補正値演算手段と、を備えると共に、前記移動平均速度指令に前記速度補正値を加算したものを、前記電動機の位置決め制御における動作指令とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による指令生成装置によれば、複数の移動平均フィルタを設けることなく、移動平均フィルタの平均時間を電動機の動作中に任意の値に変更することができ、かつ、電動機により駆動される機械を正しく位置決めさせることができるので、電動機の位置決め制御において動作時間が長くなることを抑制しつつ、機械振動を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１を示す指令生成装置のブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す指令生成装置の速度指令の一例である。
【図３】この発明の実施の形態１を示す指令生成装置の移動平均速度指令の一例である。
【図４】この発明の実施の形態１を示す指令生成装置の速度補正値の一例である。
【図５】この発明の実施の形態１を示す指令生成装置の補正移動平均速度指令の一例である。
【図６】この発明の実施の形態１を示す指令生成装置の移動距離補正量演算手段の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態２を示す指令生成装置のブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態３を示す指令生成装置のブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態３を示す指令生成装置の速度指令生成手段における移動距離補正済速度指令の一例である。
【符号の説明】
【００１３】
１、１１、２１  速度指令生成手段、２、１２、２２  記憶手段、
３、１３、２３  移動平均フィルタ、４、１４、２４  平均時間変更手段、
５、１５、２５  移動距離補正量演算手段、６、１６、２６  速度補正値演算手段、
７、１７、２７  加算器、８、１８  加算器、５１  累積和計算手段、
５２  累積和平均値計算手段、５３  移動距離補正量計算手段、
５２１  第１の累積和平均値計算部、５２２  第２の累積和平均値計算部、
５３１  減算器、５３２  誤差移動距離計算部。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における指令生成装置の構成を示すブロック図である。図１において、速度指令生成手段１は、電動機により駆動される機械の位置を現在位置から別途設定された目標移動距離だけ移動させるための速度指令を生成し、記憶手段２がその速度指令を順次記憶する。記憶手段２から速度指令を入力する移動平均フィルタ３は、その速度指令から所定の平均時間における移動平均を計算して、電動機の位置決め制御における動作指令を表す移動平均速度指令として出力する。また、移動距離補正量演算手段５は、記憶手段２から速度指令を入力し、移動平均の平均時間変更を指示する平均時間変更手段４から平均時間を変更する指示を受け、速度指令に基づいて、目標移動距離と変更した平均時間に基づいて算出される移動距離との差分を移動距離補正量として演算する。速度補正値演算手段６は、移動距離補正量演算手段５で算出した移動距離補正量に応じた速度補正値を、移動距離補正量を用いて演算する。加算器７は、移動平均フィルタ３で計算された移動平均速度指令と速度補正値演算手段６で生成された速度補正値とを加算して補正移動平均速度指令を算出し、これを出力する。
【００１５】
速度指令生成手段１は、電動機により駆動される機械の位置を現在位置から別途設定された目標移動距離だけ移動させるための速度指令を生成して出力する。図２に速度指令生成手段１で生成した速度指令の一例を示す。速度指令としては、図２に示すような台形形状の速度指令が一般的に用いられるが、台形形状に限らずどのような速度指令でもよい。また、図２に示す速度指令において、速度指令の積分値、すなわちＡＢＣＤに囲まれた部分（網掛け部分）の面積値が目標移動距離となる。速度指令生成手段１は、速度指令の値を一定の時間間隔（以下、この時間間隔を演算周期と呼ぶ）ごとに出力する。
【００１６】
記憶手段２は、入力した指令を順次記憶する。本実施の形態の場合は、速度指令生成手段１から出力された速度指令を順次記憶する。
【００１７】
移動平均フィルタ３は、入力した指令について設定された平均時間に対する移動平均を計算する。本実施の形態の場合は、記憶手段２から速度指令を読み出し、速度指令の移動平均を計算して、加算器７に出力する。図３に、図２で示した一般的な台形形状の速度指令に対する移動平均を示す。
移動平均の平均時間は、入力した指令の演算周期と、平均時間内での当該指令の出力回数（以下、平均回数という。）との積で表される。ここで、平均回数をＮ回とすると、Ｎ−１回過去に入力された速度指令から現在の速度指令までの合計Ｎ個の速度指令を用いて移動平均を計算する。すなわち、平均回数をＮ回とし、ｉ回目の演算周期の際に速度指令生成手段１から入力した速度指令をｖ(i)とすると、ｋ回目の演算周期における速度指令の移動平均ｗ(k)は、以下のようになる。
【００１８】
【数１】
2011101915.tif 000003
【００１９】
移動平均の平均時間を変更する際は、平均時間変更手段４から平均時間変更指示が移動平均フィルタ３へ出力される。  移動平均フィルタ３は、平均時間変更指示を受けると、平均時間を変更すべく、それまでの平均回数の値を、指示された平均時間に対応する平均回数の値に変更し、新たな平均回数の値に基づき（１）式から速度指令の移動平均を計算する。平均回数の変更は（１）式のＮの値を変更するだけなので、指令生成装置の他の構成要素の状態によらず、任意のときに変更が可能で、任意の値とすることができる。
【００２０】
平均時間変更手段４は、移動平均フィルタ３にだけでなく、移動距離補正量演算手段５へも平均時間変更指示を出力する。
【００２１】
移動距離補正量演算手段５は、平均時間変更手段４からの平均時間変更指示を受けると、速度指令に対する移動平均の平均時間を変更することにより機械の移動距離に誤差が生じないようにするため、電動機により駆動される機械の目標移動距離と変更した平均時間に基づいて算出される移動距離との誤差を補正するための移動距離補正量を演算して出力する。
【００２２】
速度補正値演算手段６は、移動距離補正量演算手段５から出力された移動距離補正量を入力し、この移動距離補正量を用いて移動距離補正量に応じた速度補正値を生成する。図４に、ある台形形状の速度指令に対する速度補正値の形状を示す。この場合の速度補正値の形状は、台形形状の速度指令と同じような台形形状であるが、形状はこの台形に限らず他の形状でもよい。速度補正値は、図４に示したＥＦＧＨで囲まれた台形の面積に相当する速度補正値の積分値が移動距離補正量演算手段５で求めた移動距離補正量と等しくなるように生成される。速度補正値演算手段６は、生成した速度補正値を加算器７へ出力する。
【００２３】
加算器７は、移動平均フィルタ３から出力される速度指令の移動平均である移動平均速度指令と速度補正値演算手段６から出力される速度補正値とを入力し、これらを加算する。また、加算器７は、加算した値を補正移動平均速度指令として出力する。この補正移動平均速度指令は電動機の位置決め制御における動作指令とされる。図５に、図３で示した速度指令の移動平均（移動平均速度指令）と図４で示した速度補正値を加算した補正移動平均速度指令を示す。
【００２４】
出力された補正移動平均速度指令はその後積分されて位置指令となり、その位置指令に追従するように電動機に接続された機械が駆動され位置決め制御される。
【００２５】
ここで、移動距離補正量演算手段５における移動距離補正量の演算方法について、詳細に説明する。
変更前の平均回数の値をＮ0とし、平均時間変更手段４から出力される平均時間の変更指示により変更された平均回数の値をＮ1とする。そして、Ｎ0とＮ1のうち大きい方の値をＭとする。指令生成装置からの出力に応じて制御される電動機に接続された機械の移動距離については、移動平均フィルタ３で算出する速度指令の移動平均を積分した値が移動距離となるが、これは移動平均フィルタ３が速度指令生成手段１から入力する速度指令の積分の移動平均と等しい。
ここで、速度指令の演算周期をＴsとし、ｉ回目の演算周期の際に移動平均フィルタ３が速度指令生成手段１から入力した速度指令をｖ(i)とし、ｖ(i)を積分したものをｘ(i)とすると、ｘ(i)は、以下のようになる。
【００２６】
【数２】
2011101915.tif 000004
【００２７】
平均回数を変更する前、すなわち平均回数がＮ0回のときの移動距離をｙN0(k)とすると、ｙN0(k)はｘ(i)をＮ0回移動平均したものとなり、以下となる。
【００２８】
【数３】
2011101915.tif 000005
【００２９】
同様に、平均回数を変更した後、すなわち平均回数がＮ1回のときの移動距離をｙN1(k)とすると、ｙN1(k)はｘ(i)をＮ1回移動平均したものとなり、以下となる。
【００３０】
【数４】
2011101915.tif 000006
【００３１】
従って、移動平均フィルタ３の平均時間変更により、平均回数がＮ0回からＮ1回に変更されたときの移動距離の差分は、ｙN0(k)とｙN1(k)の差となり、以下となる。
【００３２】
【数５】
2011101915.tif 000007
【００３３】
ここで、以下に示す（５）式の右辺括弧内第１項と第２項に共に含まれる要素は、一般に累積和と呼ばれるものである。
【００３４】
【数６】
2011101915.tif 000008
【００３５】
（５）式の右辺括弧内第１項はこの累積和の過去Ｎ1個の平均値、第２項はこの累積和の過去Ｎ0個の平均値となっている。平均回数がＮ0回からＮ1回に変更されたときの移動距離の差分は、これらの累積和平均値の差に演算周期Ｔsを乗じた値となる。この移動距離の差分は、当初の平均時間での移動距離（すなわち目標移動距離）と、変更した平均時間に基づき算出した移動距離との差分であり、この値を移動距離補正量とする。
【００３６】
次に、移動距離補正量演算手段５の内部の構成と動作について説明する。
図６は、移動距離補正量演算手段５の内部構成を示すブロック図である。図６において、累積和計算手段５１は、記憶手段２に記憶された速度指令の累積和を計算する。累積和平均値計算手段５２は、累積和計算手段５１で計算した累積和について、変更前の移動平均の平均回数を用いた累積和の平均値と、変更後の移動平均の平均回数を用いた累積和の平均値とを計算する。移動距離補正量計算手段５３は、これら２つの累積和平均値の差に演算周期Ｔsを乗じて移動距離補正量を計算して出力する。
【００３７】
移動距離補正量演算手段５が平均時間変更手段４から平均時間変更指示を受けると、以下に説明する移動距離補正量の演算を開始する。
累積和計算手段５１は、現在の速度指令から平均回数の値以上連続して過去に遡った速度指令までを記憶手段２から読み込み、（６）式で表される速度指令の累積和を計算し、累積和平均値計算手段５２へ出力する。
【００３８】
累積和平均値計算手段５２は、第１の累積和平均値計算部５２１と第２の累積和平均値計算部５２２で構成され、移動平均の平均回数の値と速度指令の累積和から、速度指令の累積和平均値を計算する。速度指令の累積和が累積和平均値計算手段５２入力されると、第１の累積和平均値計算部５２１では、平均時間変更指示による変更後の平均回数Ｎ1に基づき、（５）式の右辺括弧内第１項で表される累積和の過去Ｎ1個の平均値（第１の累積和平均値）を計算する。第２の累積和平均値計算部５２２では、平均時間変更指示がある前における平均回数Ｎ0に基づき、（５）式の右辺括弧内第２項で表される累積和の過去Ｎ0個の平均値（第２の累積和平均値）を計算する。第１の累積和平均値と第２の累積和平均値は、移動距離補正量計算手段５３へ出力される。
【００３９】
移動距離補正量計算手段５３は、減算器５３１と誤差移動距離計算部５３２で構成され、第１の累積和平均値と第２の累積和平均値と演算周期Ｔsから、移動距離補正量を計算する。累積和平均値計算手段５２から出力された第１の累積和平均値と第２の累積和平均値は減算器５３１に入力され、減算器５３１はこれらの差を誤差移動距離計算部５３２に出力する。誤差移動距離計算部５３２は入力した第１の累積和平均値と第２の累積和平均値との差に演算周期Ｔsを乗じることで（５）式で表される移動距離の差分を計算する。そして、この移動距離の差分を移動距離補正量として速度補正値演算手段６に出力する。
【００４０】
このように、本実施の形態によれば、移動距離補正量演算手段５で算出した移動距離補正量から速度補正値演算手段６で速度補正値を算出し、速度補正値と移動平均フィルタ３から出力された移動平均速度指令とを加算した補正移動平均速度指令を、電動機の位置決め制御の動作指令として用いることで、移動平均フィルタ３の平均時間を変更しても、目標移動距離と変更した平均時間に基づき算出される移動距離との誤差を補正することができ、電動機により駆動される機械を所望の移動距離に正しく位置決めすることができる。
また、複数の移動平均フィルタを設ける必要が無く、変更しようとする移動平均の平均時間を予め決定しておかなくても、平均回数を任意の値に変更することで移動平均フィルタの平均時間を任意の値に変更することが可能となる。
【００４１】
実施の形態２．
図７は、この発明を実施するための実施の形態２における指令生成装置の構成を示すブロック図である。図７において、実施の形態２における指令生成装置は、速度指令生成手段１１、記憶手段１２、移動平均フィルタ１３、平均時間変更手段１４、移動距離補正量演算手段１５、速度補正値演算手段１６及び加算器１７で構成される。
なお、速度指令生成手段１１、記憶手段１２、平均時間変更手段１４、移動距離補正量演算手段１５及び速度補正値演算手段１６は、実施の形態１における指令生成装置の構成を示すブロック図である図１の速度指令生成手段１、記憶手段２、平均時間変更手段４、移動距離補正量演算手段５及び速度補正値演算手段６と同様の構成からなり、同様の動作を行う。
【００４２】
ここで、加算器１７は、記憶手段１２から出力される速度指令と、速度補正値演算手段１６から出力される速度補正値とを入力して加算し、加算した結果を補正速度指令として出力する。
【００４３】
移動平均フィルタ１３は、加算器１７から出力される補正速度指令を入力する。実施の形態１の移動平均フィルタ３は速度指令を用いて速度指令の移動平均を計算したが、本実施の形態の移動平均フィルタ１３は、速度指令の代わりに補正速度指令を用いて、実施の形態１の移動平均フィルタ３と同様の演算により補正速度指令の移動平均を計算して、電動機の位置決め制御における動作指令を表す移動平均補正速度指令として出力する。
【００４４】
本実施の形態によれば、移動距離補正量演算手段１５で算出した移動距離補正量から速度補正値演算手段１６で速度補正値を算出し、速度指令と速度補正値を加算した補正速度指令の移動平均を計算し、この移動平均を移動平均補正速度指令として電動機の位置決め制御の動作指令に用いることで、移動平均フィルタ１３の平均時間を変更しても、目標移動距離と変更した平均時間に基づき算出される移動距離との誤差を補正することができ、電動機により駆動される機械を所望の移動距離に正しく位置決めすることができる。
また、複数の移動平均フィルタを設ける必要が無く、変更しようとする移動平均の平均時間を予め決定しておかなくても、平均回数を任意の値に変更することで、移動平均フィルタの平均時間を任意の値に変更することが可能となる。
【００４５】
実施の形態３．
図８は、この発明を実施するための実施の形態３における指令生成装置の構成を示すブロック図である。図８において、実施の形態３における指令生成装置は、速度指令生成手段２１、記憶手段２２、移動平均フィルタ２３、平均時間変更手段２４及び移動距離補正量演算手段２５で構成される。なお、記憶手段２２、移動平均フィルタ２３、平均時間変更手段２４及び移動距離補正量演算手段２５は、実施の形態１における指令生成装置の構成を示すブロック図である図１の速度記憶手段２、移動平均フィルタ３、平均時間変更手段４及び移動距離補正量演算手段５と同様の構成からなり、同様の動作を行う。
【００４６】
本実施の形態における指令生成装置の動作について説明する。
移動平均フィルタ２３の平均時間を変更する前においては、速度指令手段２１は、電動機により駆動される機械の位置を現在位置から別途設定された目標移動距離だけ移動させるための速度指令を生成して出力する。出力された速度指令は記憶手段２２によって順次記憶される。移動平均フィルタ２３は、記憶手段２２から速度指令を読み出し、当初設定された平均時間に基づき、速度指令の移動平均を計算し、電動機の位置決め制御における動作指令として、移動平均速度指令を出力する。
【００４７】
移動平均フィルタ２３の平均時間を変更する際には、平均時間変更手段２４による平均時間変更指示が移動平均フィルタ２３と移動距離補正量演算手段２５に出力される。移動距離補正量演算手段２５は平均時間変更指示を受けると記憶手段２２から速度指令を読み出し、実施の形態１の移動距離補正量演算手段５と同様に移動距離補正量を計算する。そして、本実施の形態では、この移動距離補正量を速度指令生成手段２１へ出力する。平均時間を変更したことにより、当初の目標移動距離と変更した平均時間に基づき算出される移動距離との間には誤差が生じるため、速度指令生成手段２１は、入力した移動距離補正量を当初の目標移動距離に加算して移動距離の補正を行う。そして、電動機により駆動される機械を、補正された新たな目標移動距離だけ移動させるための速度指令として移動距離補正済速度指令を生成して、記憶装置２２へ出力する。出力された移動距離補正済速度指令は記憶手段２２によって順次記憶される。移動平均フィルタ２３は、記憶手段２２から移動距離補正済速度指令を読み出し、平均時間変更指示を受けたことにより変更された移動平均の平均時間に基づき、移動距離補正済速度指令の移動平均を計算し、電動機の位置決め制御における動作指令として、移動平均移動距離補正済速度指令を出力する。
【００４８】
図９は、速度指令生成手段２１で生成される速度指令の一例を示した図である。速度指令生成手段２１は、移動平均フィルタ２３の平均時間が変更される前は、電動機により駆動される機械の位置を現在位置から最初に与えられた目標移動距離だけ移動させるＡＢＣＤで示す速度指令を生成し、これを一定演算周期毎に順次出力する。そして、移動平均フィルタ２３の平均時間が変更されると、移動距離補正量演算手段２５から移動距離補正量を入力してＡＢＪＫで示す移動距離補正済速度指令を生成し、これを一定演算周期毎に順次出力する。図９中のＡＢＪＫで囲まれる網掛け部分の面積が移動距離補正後の新たな目標移動距離となる。
【００４９】
本実施の形態によれば、移動距離補正量演算手段２５で求めた移動距離補正量に基づいて速度指令生成手段２１が当初の目標移動距離を補正し、補正した新たな目標移動距離に応じて移動距離補正済速度指令を生成するので、速度補正値演算手段や加算器を設ける必要が無い。また、移動平均フィルタ２３の平均時間を変更しても、当初の目標移動距離と変更した平均時間に基づき算出される移動距離との誤差を補正して新たな目標移動距離に基づき電動機の位置決め制御をすることができるので、電動機により駆動される機械を正しく位置決めすることができる。
また、複数の移動平均フィルタを設ける必要が無く、変更しようとする移動平均の平均時間を予め決定しておかなくても、平均回数を任意の値に変更することで、移動平均フィルタの平均時間を任意の値に変更することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
この発明に係る指令生成装置は、電動機の位置決め制御における動作指令を生成する指令生成装置として用いられるのに適している。
【図１】
2011101915.tif 000009
【図２】
2011101915.tif 000010
【図３】
2011101915.tif 000011
【図４】
2011101915.tif 000012
【図５】
2011101915.tif 000013
【図６】
2011101915.tif 000014
【図７】
2011101915.tif 000015
【図８】
2011101915.tif 000016
【図９】
2011101915.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成24年4月24日(2012.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機により駆動される機械を目標移動距離だけ移動させるための速度指令を生成する速度指令生成手段と、
前記速度指令を入力し、所定の平均時間における前記速度指令の移動平均を計算して、前記電動機の位置決め制御における動作指令を表す移動平均速度指令として出力する移動平均フィルタと、
前記平均時間を変更する指示を前記移動平均フィルタに出力する平均時間変更手段と、
前記平均時間を変更する指示を受け、前記速度指令に基づいて、前記目標移動距離と変更した平均時間に基づいて算出される移動距離との差分を移動距離補正量として演算する移動距離補正量演算手段と、
前記移動距離補正量に応じた速度補正値を、前記移動距離補正量を用いて演算する速度補正値演算手段と、を備えると共に、
前記移動平均速度指令に前記速度補正値を加算したものを、前記電動機の位置決め制御における動作指令とし、
前記移動距離補正量演算手段は、過去から現在までの前記速度生成手段から出力される指令に対する累積和平均値に基づき、前記移動距離補正量を算出し、
前記移動距離補正量演算手段は、前記累積和平均値を、前記移動平均の平均時間変更前と後のそれぞれの平均時間に対して計算し、これらの累積和平均値の差に基づき前記移動距離補正量を算出することを特徴とする指令生成装置。
【請求項２】
電動機により駆動される機械を目標移動距離だけ移動させるための速度指令を生成する速度指令生成手段と、
所定の平均時間における入力した指令の移動平均を計算して、前記電動機の位置決め制御における動作指令を表す指令として出力する移動平均フィルタと、
前記平均時間を変更する指示を前記移動平均フィルタに出力する平均時間変更手段と、
前記平均時間を変更する指示を受け、前記速度指令に基づいて、前記目標移動距離と変更した平均時間に基づいて算出される移動距離との差分を移動距離補正量として演算する移動距離補正量演算手段と、
前記移動距離補正量に応じた速度補正値を、前記移動距離補正量を用いて演算する速度補正値演算手段と、を備え、
前記移動平均フィルタは、前記速度指令と前記補正速度値を加算した補正速度指令を入力し、所定の平均時間における前記補正速度指令の移動平均を計算して、前記電動機の位置決め制御における動作指令を表す移動平均補正速度指令として出力し、
前記移動距離補正量演算手段は、過去から現在までの前記速度生成手段から出力される指令に対する累積和平均値に基づき、前記移動距離補正量を算出し、
前記移動距離補正量演算手段は、前記累積和平均値を、前記移動平均の平均時間変更前と後のそれぞれの平均時間に対して計算し、これらの累積和平均値の差に基づき前記移動距離補正量を算出することを特徴とする指令生成装置。
【請求項３】
電動機により駆動される機械を目標移動距離だけ移動させるための速度に関する指令を生成する速度指令生成手段と、
前記速度に関する指令を入力し、所定の平均時間における前記速度に関する指令の移動平均を計算して、前記電動機の位置決め制御における動作指令を表す移動平均速度指令として出力する移動平均フィルタと、
前記平均時間を変更する指示を前記移動平均フィルタに出力する平均時間変更手段と、
前記平均時間を変更する指示を受け、前記速度に関する指令に基づいて、前記目標移動距離と変更した平均時間に基づいて算出される移動距離との差分を移動距離補正量として演算し、前記移動距離補正量を前記速度指令生成手段に出力する移動距離補正量演算手段と、を備え、
前記速度指令生成手段は、前記速度に関する指令として、前記機械を前記目標移動距離だけ移動させるための速度指令を生成するとともに、前記移動距離補正量が入力されると、前記目標移動距離に前記移動距離補正量を加算した補正目標移動距離だけ前記機械を移動させるための移動距離補正済速度指令を生成し、
前記移動距離補正量演算手段は、過去から現在までの前記速度生成手段から出力される指令に対する累積和平均値に基づき、前記移動距離補正量を算出し、
前記移動距離補正量演算手段は、前記累積和平均値を、前記移動平均の平均時間変更前と後のそれぞれの平均時間に対して計算し、これらの累積和平均値の差に基づき前記移動距離補正量を算出することを特徴とする指令生成装置。
【国際調査報告】
2011101915.tif 000018
2011101915.tif 000019